[发明专利]作为固化剂的苄基化多胺的酮亚胺

说明书

本申请要求于2014年9月22日递交的第62/053,370号申请的权益。第62/053,370号申请的公开内容通过援引并入本文。

发明领域

本发明涉及基于苄基化多胺和甲基乙基酮(MEK)的酮亚胺以及制备和使用所述酮亚胺作为环氧树脂固化剂的方法。

发明背景

酮亚胺已知作为潜在的固化剂用于许多应用且在富含水分的环境中特别有用。但是，使用基于脂肪族胺的酮亚胺的环氧体系具有的差耐化学性，并且易变白或发白。苄基化多胺已显示出提供耐化学性且减少发白，但其反应性可导致当其用作环氧固化剂时短的使用寿命。

U.S.2005/0010022A1公开了包含酮亚胺的固化剂。公开苄基化多胺作为固化剂的专利申请包括U.S.2013/0079435A1、U.S.2009/0163676A、U.S.2009/0030125和U.S.2009/0023846A1，其中所述苄基化多胺具有至少三个氮原子、至少三个活性胺氢原子和至少1个苄基。JP111524434A描述酮亚胺与MEK和甲基异丁基酮的联合使用。

U.S.6,573,357描述了制备脂肪族酮亚胺的方法，其中使用倾析器从酮中分离水。

先前提及的专利和专利申请的公开通过援引并入本文。

发明内容

本发明通过提供苄基化多胺和MEK的酮亚胺解决了与常规酮亚胺有关的难题。本发明的酮亚胺提供在周围环境升高或降低的温度下改善的使用寿命、发白以及耐化学性。“改善的使用寿命”是指本发明的酮亚胺具有长于苄基化多胺的工作时间。“改善的耐发白和耐化学性”是指用本发明的酮亚胺固化的环氧树脂不会具有胺迁移至涂层表面且本发明的酮亚胺也对常规酮亚胺通常失效的一些化学试剂提供耐化学性。“固化”是指本发明的酮亚胺在环境温度或低温下会适当地与环氧树脂反应。

本发明的一个方面涉及包含苄基化多胺的酮亚胺的化合物。

本发明的另一个方面涉及制备苄基化多胺的酮亚胺的方法，其包括将至少一种酮与至少一种苄基化多胺反应。

本发明的另一个方面涉及上述任一个方面，其中酮包含MEK的。

本发明的再一个方面涉及上述任一个方面，其中所述接触采用下式：

其中R1是苄基；R2是H、烷基、脂环族或苄基；R3和R4是(CH₂)_m，条件是m＝2-6；n＝1-3；且R5和R6是C1-C10直链或支化的脂肪族或脂环族或取代的脂环族烃或者芳香族烃；且R7是H或者包含C3-C10的直链或支化的脂肪族或脂环族或取代的脂环族烃或芳香族烃或者羟基。

本发明的一个方面涉及包含至少一种苄基化多胺的酮亚胺的组合物。

本发明的另一个方面涉及包含至少一种苄基化多胺的酮亚胺的环氧固化剂。

本发明的再一个方面包含上述方面且进一步包含选自以下组中的至少一员：改性的胺类如脂肪族胺加合物、脂环族胺加合物、未改性的脂环族胺、曼尼希碱、酚醛胺、聚酰胺和酰胺基胺。

本发明的一个方面涉及包含至少一种苄基化多胺的酮亚胺和至少一种环氧树脂的组合物。

本发明的各方面可单独使用或以多种组合使用。

具体实施方式

本发明涉及基于苄基化多胺和甲基乙基酮的酮亚胺，以及制备该酮亚胺的方法和使用该酮亚胺作为环氧固化剂的方法。

本发明的酮亚胺可通过任何适合的方法制备。在本发明的一个方面，如下式所示，本发明的酮亚胺是苄基化多胺和酮的产物：

其中R1是苄基；R2可以是H、烷基、脂环族或苄基；R3和R4是(CH₂)_m，m＝2-6，优选m＝2或3；且n＝1-3优选n＝1-2；R5和R6是C1-C10直链或支化的脂肪族或脂环族或取代的脂环族烃或者芳香族烃；R7是H或包含C3-C10的直链或支化的脂肪族或脂环族或取代的脂环族烃或芳香族烃或者羟基，优选R5、R6＝C1-C4。

用于制备本发明的苄基化多胺的酮与苄基化多胺的比例可以为约1:1-约10:1，约1:1-约5:1，且在些情况下为约1:1-约1:1.5当量的酮比伯胺。当使用环境压力和氮气时温度可以为约75-约100，约80-约95且在一些情况下温度为约80-约90。本发明的酮亚胺可使用常规的设备来制备，例如充有氮气的圆底烧瓶、热电偶和连接至Dean-Stark接收器的冷凝器。